行扫描电路原理.doc
【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流行扫描电路原理.精品文档.行扫描电路原理 行扫描电路包括行激励电路、行输出电路、行逆程变压器（又称行输出变压器）及中、高压形成电路。行扫描电路的主要功能是给行偏转线圈提供线性良好的锯齿波电流，形成垂直方向线性增长的磁场，控制电子束沿水平方向扫描。同时利用行逆程期间形成的脉冲电压通过行逆程变压器的升压、降压形成的高压、中压、低压，给CRT提供帘栅电压、阳极电压、聚焦极电压、ABL取样电压、CRT灯丝电压、视频放大器供电电压、行AFC比较电压等。行扫描电路是彩电的关键电路，它工作在高频、高压、大电流状态，其功耗约占整机功耗的70%左右，彩电故障与行扫描电路有关的大约占65%左右，因此它的工作稳定性、可靠性对整机稳定性、可靠性影响很大。一、一般行扫描电路基本原理1 行输出极及行扫描锯齿电流 (a) (b) (c) 上图是典型的行输出级原理电路。Q1是行输出管，工作在开关状态，激励脉冲Vi由脉冲变压器B1藕合输入，行偏转线圈LY及回扫变压器B2均作为行输出级负载。Cs是S校正电容，C是逆程电容，D1是阻尼二极管，它不同于普通二极管，它耐压高、开关性能好。其反向击穿电压达11.5KV。在电路中起开关作用，同时也对LYC之间的自由振荡（即偏转线圈与逆程电容之间的电磁能量交换）起阻尼作用。电源Ec对S校正电容Cs充电，使其两端电压总保持有上正下负，数值为Ec的电压。为便于分析，可将Cs等效成数值为Ec的电源串在偏转支路上，这对分析工作原理并无影响，故将行输出级等效成图（b）。注意：行输出管与阻尼二极管均等效为一开关，但他们导通时流过的电流方向正好相反。 激励电压Vi是矩形脉冲。当正极性脉冲到达Q1基极，Q1饱和导通，在偏转线圈中产生锯齿形电流iY，其波形如图（c）由三部分组成：（1） 时间t从0t1，行输出管的导通电流形成扫描正程右半段所需电流，随t线性增长，最大幅值为IYM=(Ec/LY)× (Ts/2)(Ts为正程时间)。（2） t1t3期间,Q1与D1均截止,LYC发生电磁能量交换, 产生半周多点自由振荡,形成了逆程期(Tr)扫描电流。改变自由振荡周期可调节Tr长短,使其符合扫描逆程时间的要求. (3)T3T4期间,D1阻尼管导通,LY中储能通过D1放电使iY由最大负值减小到零,形成扫描正程左半段. 2.行输出级工作原理: (1)时间t从0t1激励电压Vbe为高电压,Q1饱和通，使Vce=0,相当于Q1开关接通,等效电路如图(a)。Cs上的电压Ec经Q1对LY冲磁。其iY按指数规律增长, iY=(Ec/R)×(1-exp(-t/)式中=LY/R,R为充磁回路中的总损耗,包括:LY损耗、Q1导通电阻,当>>Ts/2时, iY=Ec·t/LY，可见,偏转电流iY在0t1期间近似为线性增长,当t=Ts/2时，iY=IYM。 （2）t1t3期间,激励电平Vbe突跳至低电平,Q1截止, IYM(t)不能突变,在LY中产生很大的感应电压,即LY中贮存了最大磁能(t1时刻),将与逆程电容C发生电磁能量交换,形成自由震荡, t1t2间完成自由震荡1/4周,见图（b）。具体过程是:从t1起iY向C充电,将使电容C上电压增大,t=t2时,C上充电的电压达VM。由于C上的起始电压为Ec,总电压升到了Ec+ VM值,见图(f)。Vce波形在t=t2的值。这时刻C上电能最大,而LY的磁能=0,即iY=0。当t>t2时,自由震荡进入1/41/2周期,C上电能向LY充磁,t=t2´时结束1/2周期，等效电路见图(C),电能全部转化为反方向磁能,并达最大磁能.此时逆程电容上的电压下降到初始值Ec,这将使阻尼管D1仍处在截止状态。t>t2´,自由震荡进入3/4周期,磁能再次对逆程电容反向充电,见图(d),使C上电压为上负下正(因回路的谐振电压幅值>>Ec),见图(f)Vce波形在t2´t3值，只有此时才可能导致阻尼二极管D1导通，D1一导通，自由震荡被迫停止，故称为D1阻尼管。 自由震荡周期决定了扫描逆程时间长短,自由震荡幅度决定了施加于行输出管的反峰电压Vce及回路等效损耗电阻R值，自由振荡的周期T=2sqr(LY·C)。如果选择行逆程时间Tr=T/2，可算出C=T2/(42·LY)。若想准确计算出反峰电压的大小（即Ec+VM值），可列出图（C）等效电路的二阶微分方程，解出VM值。简便的方法可采用磁能等于电能，近似解出VM值。假设不考虑回路损耗，LY中最大磁能等于C中最大电能，即LYI2YM/2=CV2M/2，又IYM=Ec·Ts/(2LY)可推导出：VM=EcTs/(2sqr(LY)=EcTs/(2Tr)。设Ts=52s，Tr=12s代入得VM=7Ec。故反峰电压的最大值: VCMAX=Ec+VM=8Ec。这就是行输出管及阻尼管在扫描逆程期间应承受的最大脉冲电压，它对Q1的cb极间或D1均属反偏压，故称VCMAX为反峰电压。 (3)t3t4期间，见图(e)。t3时刻自由振荡由于阻尼管D1导通立即停止，不会象图(f)Vce的虚线波形，这时LY中的磁能就通过D1还给电源，磁能逐渐减少，iY从负向最大值开始渐变至零。t3t4段时间内变化规律为： iY=-IYM+Ec(1-exp(-t/)/R=-IYM +ECt/ LY可见，iY随时间线性变化，当t=Ts/2，iY=0，正好对应t=t4。从t4开始，激励电压Vbe又突变成高电压，使Q1导通，D1截止，过程从头开始。上述就是矩形脉冲激励的开关工作状态下，行输出级工作全过程 二、典型行扫描电路原理 下图为加入枕形校正电路后的行扫描输出级基本电路。其中Q1为行输出管，D1、D2为行阻尼二极管，Cy1、Cy2为逆程电容，LY为行偏转线圈，Cs为S校正电容，LP为行输出变压器，Ec为供电电源，即B+。UM为枕形校正调制电压，LM、CM为调制线圈和电容。D2、Cy2、UM、 LM、CM构成了枕形校正电路，并使LM Cy2= LY Cy2。工作过程如下：接通电源瞬间，对应的频率很高，而进入稳态后，则f0，L0，Ec经LP 、LY向Cs、CM充电，CM充电电压为UM，Cs充电电压为Us=Ec-UM，Cs容量较大，在以后的过程中充当电容电源。(1) 行扫描正程后半段(t1t2)Q1在行推动矩形脉冲的控制下饱和导通，Cs与LY，CM与LM构成LC串联谐振回路，Cs和CM上的电能分别转换成LP上的磁能，由于电感上的电流不能突变，因此在LY上形成线性上升的电流，如图（b）所示。同样，Ec经Q1与LP构成通路，在LP上形成线性上升的电流，由于LP >>( LY + LM)，形成的iP幅度很小，可忽略。 （2）行扫描逆程前半段(t2t3) 在行推动负矩形脉冲作用下，Q1截止，Cy1、LY产生自由振荡，Cy2、LM也产生自由振荡，由于电感上的电流不能突变。LY上的电流便向Cy1充电，LM上的电流向Cy2充电，随充电的进行，Cy1和Cy2上的电压很快上升到最大，充电流很快下降为零。如图（b）所示。 （3）行扫描逆程后半段(t3t4) 当Cy1、Cy2被充满电后，接着Cy1、Cy2会放电，将Cy1、Cy2上的电能分别转换给LY、LM上的磁能，LY上的电流由零向负的最大变化。如图（b）所示。（4）行扫描正程的前半段(t4t5) 当LY、LM被充磁后，LY、LM上的磁能又会分别向Cy1、Cy2反向充电，当反向充电到0.7V时，D1、D2导通，LY经D1与Cs又形成谐振回路，LY上的磁能又还原给Cs上的电能，同样LM上的磁能经D2又还原给CM和UM上的电能。LY上的电流由负的最大逐渐变为零。 由以上分析可见，在行正程期间，LY、Cs形成串联谐振，在行正程后半段，是Cs上的电能向LY充磁能过程；正程的前半段是将LY磁能还给Cs上的电能的过程，其LY上的电流为： iY=(1/ LY)ULydt=(1/ LY)(Ec- UM)dt(1)同理，LM上的电流为： iM=(1/ LY)UMdt(2)设正程时间为Ts，行逆程时间为Tr，UM是按场频波动的直流电压，在一行的时间内若看成一定值，则 IYPP=Ts(Vcc- UM)/ LY(3)幅值 IYM= Ts(Vcc- UM)/ 2LY(4)同理 IMm =TsUM/ 2 LM(5)由(4)可知行偏转线圈上的行扫描电流峰值，可通过调整UM大小来改变。由分析可知：在行逆程期间，Cy1、LY产生串联谐振是LY与Cy1能量转换的过程，同时也是LM与Cy2发生串联谐振与能量转换的过程，因此 iY= IYM cosyt(6) iM= IMm cosmt(7)式中y、m为自由振荡角频率，当LMCy2= LYCy1时，y =m=1/sqr(LYCy1)= 1/sqr(LMCy2)，电容Cy1、Cy2两端电压分别为：UCy1=(1/ Cy1)iydt=(1/ Cy1)IYM cosyt dt= (IYMsinyt)/ (Cy1y)+ UCy10(初始) (8)可见行逆程期间由振荡产生的UCy1幅值为： UCy1M= IYM/(Cy1y)=(Ts/2LY)·(Vcc-UM)/ Cy1/sqr(LY Cy1)= (Vcc-UM)/2·Ts/sqr(LYCy1) (9) 同理 UCy2=(1/ Cy2)iMdt= (ImMsinmt)/ (Cy2m)+ UCy20(初始) (10) UCy2M= ImM/(Cy2m)= (UM·Ts)/2 sqr(LM Cy2)= (UM·Ts)/2 sqr(LY Cy1)(11) 总的逆程峰值电压为： UCyM = UCy1M + UCy2M =(Vcc-UM)/2·Ts/sqr(LYCy1)+ (UM·Ts)/2 sqr(LYCy1)= (Vcc·Ts) / 2 sqr(LYCy1) (12) 考虑Cs与CM的电源作用后，其逆程峰值为： (Vcc·Ts) / 2 sqr(LYCy1) +( Vcc-UM)+ UM= (Vcc·Ts) / 2 sqr(LYCy1) + Vcc (13) 由(12)式可以说明，行逆程峰值电压（即集电极对地峰值电压）与UM大小无关。加入场频调制后的激励电压UM以后，行逆程峰值电压不随UM的大小而变化，从而使行输出变压器输出的各辅助电源是稳定的。 由(4)式可以说明，加入UM后，行偏转电流的幅度将随UM大小而变化，将场频抛物波电压UM加到行扫描电路后，使每场光栅的中间部分被拉长，从而使由于CRT SCREEN的非球面性造成的水平枕形失真得以校正。
